KR19990000511A - 이동통신 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부신호의 간섭에 대한 둔감도와 반송파 대 잡음비를 향상시켜 통화품질을 개선시키기 위한 코드분할다중접속방식의 이동통신 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부 구성방법에 관한 것으로, 수신된 신호를 저잡음증폭하기 위한 저잡음증폭기와, 상기 저잡음증폭기에서 저잡음 증폭된 신호중에서 원하는 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역통과필터와, 상기 통과대역신호의 수신가능지역을 조절하기 위한 복수의 감쇠기와, 프론트-엔드부의 게인버젯을 일정레벨이 되도록 상기 감쇠기의 출력신호를 증폭하는 증폭수단, 및 상기 증폭수단에서 출력된 수신신호를 국부주파수와 혼합하여 중간주파수로 변환하기 위한 혼합수단으로 구성되며, 상기 구성에 따르면 타신호에 대한 둔감도와 반송파 대 잡음비가 향상되어 수신감도를 양호하게 함으로써 통화품질이 좋게 되고, 셀 블로서밍, 윌팅, 브레싱기술에 유기적으로 대처할 수 있으므로, 개인휴대통신(PCS) 뿐만 아니라, WLL, FPLMTS의 프론트-엔드부 설계에 용이하게 적용할 수가 효과가 있다.

Description

이동통신 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부

본 발명은 코드분할다중접속방식의 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 외부신호의 간섭에 대한 둔감도와 반송파 대 잡음비를 향상시켜 통화품질을 개선시키기 위한 이동통신 기지국 하향주파수 변환기의 프론트-엔드부 구성방법에 관한 것이다.

종래, 코드분할 다원접속방식(CDMA)의 이동통신시스템의 하나로서 셀룰라방식의 무선통신시스템이 있으며, 도 1에 그 개략적인 구성을 나타내었다. 이 시스템은 유선전화망(110)에 접속된 제어국(120)과, 이 제어국(120)에 대해서 각각 유선회선을 거쳐서 접속된 복수의 기지국(130)과, 복수의 이동국(이동통신단말기 ; 140)으로 구성되어 있다. 상기 각 기지국(130)은 각각 상이한 영역(점선표시된 원)의 무선존(zone)을 형성한다. 상기 이동국(140)은 자기국이 위치하고 있는 무선존의 기지국에 대해서 무선회선을 거쳐서 접속되고, 또 상기 기지국(130)으로 부터 제어국(120)을 거쳐서 유선전화망(110)에 접속된다.

또, 상기 시스템은 각 기지국(130) 및 이동국(140)이 복수의 무선주파수를 공용하여 발호 또는 착호시에 이들의 무선주파수를 선택하여 기지국(130)과의 사이를 무선접속되게 하고 있다. 예를 들면, 이동국(140)에서 발호를 행하기 위하여 후크스위치(hook switch)가 온(on)되었다고 하면, 이 이동국(140)은 우선 제어용 무선주파수를 선택하고, 또 자기국의 식별코드를 포함하는 발신신호를 발생시킨다. 그리고, 이 발신신호를 상기 제어용 무선주파수에 의해서 확립된 제어채널을 거쳐서 도 2에 나타낸 바와 같이 기지국(130)을 향하여 송신한다.

이때, 기지국(130)은 수신 대기시에 상기 제어채널을 통해서 발호의 발생을 감시하고, 이 상태에서 상기 이동국(140)으로 부터 발신신호가 도래하면 당해 이동국 및 자기국의 식별코드를 포함하는 발호신호를 발생하여 제어국(120)으로 송출한다.

상기 제어국(120)은 상기 발호신호에 포함되는 식별코드로 이 발호가 자기시스템의 것인지의 여부를 판정하고, 자기시스템의 것이면 자기시스템이 보유하는 복수의 통화용 무선주파수 중에서 비어있는 무선주파수를 선택하고, 이 무선주파수를 지정하기 위한 정보(통화채널 지정정보)를 포함하는 발호응답신호를 기지국(130)으로 반송한다. 상기 기지국(130)은 제어국으로 부터 상기 발호응답신호가 반송되면 통화채널 지정정보 및 발호원의 이동국의 식별코드를 포함하는 발신응답신호를 발생하고, 이 신호를 제어채널을 사용하여 이동국(140)으로 송신한다.

이때, 이동국(140)이 상기 발신응답신호를 수신하면, 이 신호에 포함되어 있는 통화채널 지정정보에 따라서 기지국(130)과의 사이에서 상기 무선주파수에 의한 통화채널을 확립하기 위한 트레이닝(training)을 행한다. 그리고, 이 트레이닝에 의해서 통화채널이 확립되면 제어국(120)으로 부터 유선전화망(110)으로 발호신호가 보내진다.

이와 같이 유선전화망(110)의 발호신호가 보내지면, 유선전화망(110)은 제어국(120) 및 기지국(130)을 거쳐서 발호원의 이동국(140)으로 다이얼신호의 송출을 요하는 신호를 송출한다. 상기 이동국(140)에서는 다이얼신호의 송출요구가 도래하면 다이얼 조작이 가능하게 되었다는 취지가 표시된다.

이 표시를 확인한 통화자가 다이얼키에 의해서 통화 상대방의 다이얼번호를 입력하면 이동국(140)은 상기 다이얼번호에 대응한 다이얼신호를 무선통화채널을 통해 기지국(130)으로 송신한다. 상기 기지국(130)에서 상기 다이얼신호를 수신하면 이 다이얼신호를 제어국(120)을 통해 유선전화망(110)으로 전송한다. 따라서, 유선전화망(110)에서는 교환동작이 행해져서 이것에 의해 통화를 희망하는 상대방 전화기가 호출된다. 그리고, 이 호출에 대하여 상대방 통화자가 오프(off) 후크하여 응답하면 상대방 전화기와 발호원의 이동국(140)과의 사이에 통화로가 형성되고, 이후 이 통화로를 통해서 상대방 전화기와 이동국(140)과의 사이에 통화가 가능해 진다.

이러한 종류의 종래의 무선통신시스템에 있어서, 상기 기지국의 하향주파수변환기의 프론트-엔드부(FRONT-END)는 도 3에서 보는 바와 같이 구성되어 있는데, 이 도면을 참조하여 종래 프론트-엔드부의 개략적인 블럭구성을 살펴보면, 수신된 신호를 저잡음증폭하기 위한 저잡음증폭기(11)와, 상기 저잡음증폭기에서 저잡음 증폭된 신호의 이득을 일정레벨로 감쇠시키기 위한 복수의 감쇠기(12,13)와, 상기 감쇠기(12,13)을 통과한 저잡음 증폭신호 중에서 원하는 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역통과필터(14)와, 상기 통과대역신호의 수신가능지역을 조절하기 위한 복수의 감쇠기(15,16)와, 프론트-엔드부의 게인버젯(gain budget)을 일정레벨이 되도록 상기 감쇠기의 출력신호를 증폭하는 증폭수단(17), 및 상기 증폭수단(17)에서 출력된 수신신호를 국부주파수와 혼합하여 중간주파수로 변환하기 위한 혼합수단(18)으로 구성되어 있다.

그러나, 상기한 구성의 프론트-엔드부를 구비한 종래의 이동통신 기지국은 여러개의 감쇠기를 사용함으로 인해 외부신호의 간섭에 민감하고, 반송파 대 잡음비가 낮아 통화품질이 나쁠 뿐아니라, 생산비용이 증가되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 외부신호의 간섭에 대한 둔감도와 반송파 대 잡음비를 향상시켜 통화품질을 개선시킬 수 있는 이동통신 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부의 구성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부는, 수신된 신호를 저잡음증폭하기 위한 저잡음증폭기와, 상기 저잡음증폭기에서 저잡음 증폭된 신호중에서 원하는 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역통과필터와, 상기 통과대역신호의 수신가능지역을 조절하기 위한 복수의 감쇠기와, 프론트-엔드부의 게인버젯을 일정레벨이 되도록 상기 감쇠기의 출력신호를 증폭하는 증폭수단, 및 상기 증폭수단에서 출력된 수신신호를 국부주파수와 혼합하여 중간주파수로 변환하기 위한 혼합수단으로 구성된다.

도 1은 종래의 이동통신시스템의 일예를 나타낸 개략적인 구성도,

도 2는 도 1에 나타낸 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,

도 3은 종래의 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부의 블럭구성도,

도 4는 본 발명에 따른 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부 블럭구성도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

110 : 유선전화망 120 : 제어국

130 : 무선기지국 140 : 이동국(이동통신단말기)

11,21 : 저잡음증폭기 12,13,15,16,23,24 : 감쇠기

14,22 : 대역통과필터 17,25 : 증폭수단

18,26 : 혼합수단

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 기지국 하향주파수변환기의 프론트-엔드부 블럭구성도이며, 이동통신 기지국의 안테나로 부터 수신된 코드분할다중접속 신호는 하향주파수컨버터로 입력된다.

본 발명에 따른 코드분할다중접속방식 기지국의 하향주파수변환기 프론트-엔드부를 도 4를 참조하여 살펴보면, 기지국에 수신된 신호를 저잡음 증폭하기 위한 저잡음증폭기(21)와, 상기 저잡음증폭기(21)에서 증폭된 증폭신호중에서 원하는 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역통과필터(22)와, 상기 통과대역신호의 수신가능지역을 조절하기 위한 복수의 감쇠기(23,24)와, 프론트-엔드부의 게인버젯을 일정레벨이 되도록 상기 감쇠기의 출력신호를 증폭하는 증폭수단(25), 및 상기 증폭수단(25)에서 출력된 수신신호를 국부주파수와 혼합하여 중간주파수로 변환하기 위한 혼합수단(26)으로 구성된다.

수신된 신호는 상기 저잡음증폭기(21)에서 저잡음 증폭된다. 이때, 이 증폭기(21)의 잡음특성은 최대 2㏈ 이어야 하고, 타신호에 대한 둔감도를 위해 40㏈ 이상의 높은 3차 인터셉트 포인트를 갖는 증폭기를 선택해야 한다.

저잡음 증폭신호는 대역내의 신호만을 통과시키기 위해 대역통과 여과기(22)를 통한다. 이때, 수신감도에 영향을 주기 않기 위해 가능한 삽입손실이 적은 대역통과필터를 사용한다.

상기 감쇠기(23,24)는 셀 블러서밍, 윌팅, 브레딩을 위해서도 추가되므로, 이들의 감쇠 가변범위에 맞춰 설계해야 하며, 단말기의 송신출력에 대해 기지국의 최대 수신레벨에서 기지국이 수신하는 최소 레벨까지 가변할 수 있도록 설계한다. 또한, 이들의 삽입손실은 최대 3㏈로 한다.

프론트-엔드부의 게인버젯이 혼합기를 포함하여 3∼5㏈의 이득을 갖도록 하기 위하여 증폭수단으로 증폭하며, 상기 혼합수단은 국부 구동레벨을 17㏈로 하여 둔감도를 향상시키고, 분리도가 좋은 혼합기를 사용하여 중간주파수 이외에 고주파(RF) 국부주파수가 되도록 많이 나오지 않도록 설계한다.

상술한 바의 본 발명에 따르면, 타신호에 대한 둔감도와 반송파 대 잡음비가 향상되어 수신감도를 양호하게 함으로써 통화품질이 좋게 되고, 셀 블로서밍, 윌팅, 브레싱기술에 유기적으로 대처할 수 있으므로, 개인휴대통신(PCS) 뿐만 아니라, WLL, FPLMTS의 프론트-엔드부 설계에 용이하게 적용할 수있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 수신된 신호를 저잡음증폭하기 위한 저잡음증폭기와, 상기 저잡음증폭기에서 저잡음 증폭된 신호중에서 원하는 대역내의 신호만을 통과시키기 위한 대역통과필터와, 상기 통과대역신호의 수신가능지역을 조절하기 위한 복수의 감쇠기와, 프론트-엔드부의 게인버젯을 일정레벨이 되도록 상기 감쇠기의 출력신호를 증폭하는 증폭수단, 및 상기 증폭수단에서 출력된 수신신호를 국부주파수와 혼합하여 중간주파수로 변환하기 위한 혼합수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 하향주파수변환기 프론트-엔드부.
2. 제1항에 있어서, 상기 저잡음증폭기는 잡음특성이 2㏈ 이하이고, 타신호에 대한 둔감도 향상을 위한 40㏈ 이상의 높은 3차 인터셉트 포인트를 갖는 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 하향주파수변환기 프론트-엔드부.
3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 감쇠기는 단말기의 송신출력에 대해 기지국의 최대수신레벨에서 기지국의 최소수신레벨까지 가변되며 삽입손실이 각각 3㏈ 이하가 되는 두개의 감쇠기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 하향주파수변환기 프론트-엔드부.
4. 제1항에 있어서, 상기 증폭수단은 프론트-엔드부의 게인버젯이 혼합기를 포함하여 3∼5㏈의 이득을 갖도록 하는 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 하향주파수변환기 프론트-엔드부.
5. 제1항에 있어서, 상기 혼합수단은 국부 구동레벨이 17㏈인 혼합기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국의 하향주파수변환기 프론트-엔드부.